写在前面现在面试一般都是讲分布式系统。通常面试官会从服务框架（SpringCloud、Dubbo）开始，一路讲分布式事务、分布式锁、ZooKeeper等知识。那么本文就来谈谈分布式锁的知识，具体看一下Redis分布式锁的实现原理。说实话，如果你在公司生产环境使用分布式锁，肯定会用到开源库，比如Redis分布式锁，一般就用Redisson框架，非常好用。有兴趣的可以去Redisson官网看看如何在项目中引入Redisson的依赖，进而实现基于Redis的分布式锁的加锁和释放。给大家看一个简单的代码片段，让我们直观感受一下：怎么样，上面的代码是不是感觉很简单？此外，它们还支持redis单实例、redissentinel、redis集群、redis主从等多种部署架构，可以为您完美实现。Redisson实现Redis分布式锁的底层原理还是不错的。下面通过一张手绘图，告诉大家Redisson这个开源框架是如何实现Redis分布式锁的。(1)锁定机制看上图。现在某个客户端需要锁定。如果客户端面对的是redis集群，他会先根据hash节点选择一台机器。这里注意，选机器就行！这个非常重要！紧接着，会向redis发送一个lua脚本。lua脚本如下：为什么要用lua脚本？因为可以将大量复杂的业务逻辑封装在一个lua脚本中，发送到redis中，保证这个复杂业务逻辑执行的原子性。那么，这个lua脚本是什么意思呢？KEYS[1]代表你锁定的密钥，例如：这里你设置锁定的锁定密钥是“myLock”。RLocklock=redisson.getLock("myLock")ARGV[1]表示锁key的默认生命周期，默认为30秒。ARGV[2]代表被锁定的客户端ID，类似如下：8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1给大家解释一下，第一个if判断语句是使用“existsmyLock”命令判断一下，如果你要加锁的锁key不存在，就加锁。如何锁定它？很简单，使用下面的命令：hsetmyLock8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:11通过这个命令设置一个哈希数据结构。这行命令执行后，会出现类似如下的数据结构：上面表示客户端“8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1”已经锁定了锁钥“myLock”。然后执行“pexpiremyLock30000”命令将锁钥myLock的生命周期设置为30秒。ok，至此，ok，锁定完成。(2)锁互斥机制那么这个时候如果client2尝试加锁并执行同一个lua脚本，会发生什么情况呢？很简单，第一个if判断会执行“existsmyLock”，发现锁keymyLock已经存在。然后第二个if判断，判断myLock锁键的hash数据结构中是否包含客户端2的ID，显然不是，因为里面包含了客户端1的ID。因此，客户端2会得到一个pttlmyLock返回的数字，它代表锁键myLock的剩余生命周期。例如，还剩15000毫秒可活。此时client2会进入一个while循环，不断尝试加锁。（3）看门狗自动延期机制客户端1加锁的lockkey默认生命周期只有30秒。如果超过30秒，客户端1还想持有锁，怎么办？简单的！只要client1成功加锁，就会启动watchdog。它是一个后台线程，每10秒检查一次。如果client1还持有lockkey，则继续延长lockkey的生命周期。(4)可重入锁机制如果client1已经持有锁，那么可重入锁会怎样呢？比如下面的代码：这时候我们来分析一下上面的lua脚本。第一个if判断肯定不成立，“existsmyLock”会显示lockkey已经存在。第二个if判断会成立，因为myLock的hash数据结构中包含的ID是client1的ID，即“8743c9c0-0795-4907-87fd-6c719a6b4586:1”这时候，重现要进入加锁逻辑，他会使用：incrbymyLock8743c9c0-0795-4907-87fd-6c71a6b4586:11通过这个命令，客户端1的锁数加1，此时myLock数据结构变成如下：As可以看到，myLock的hash数据结构中的clientID对应着锁的数量。(5)释放锁机制如果执行lock.unlock()，就可以释放分布式锁，此时的业务逻辑也很简单。其实说白了就是每次myLock数据结构中的锁数减1。如果发现锁的数量为0，说明客户端不再持有锁。这时候会使用“delmyLock”命令从redis中删除key。然后，另一个客户端2可以尝试完成锁定。这就是所谓的分布式锁开源Redisson框架的实现机制。一般在生产系统中，我们可以使用Redisson框架提供的类库来实现基于redis的分布式锁的加锁和释放。（6）上述Redis分布式锁的缺点其实上面方案最大的问题是，如果把myLock等锁key的值写入某个redismaster实例，会被异步复制到相应的主人。从实例。但是这个过程中一旦redismaster宕机，主备切换，redisslave变成redismaster。那么就会导致客户端2尝试加锁的时候，加锁是在新的redismaster上完成的，而客户端1也认为加锁成功了。这时候，多个客户端会锁定一个分布式锁。这时候系统肯定会在业务语义上出现问题，导致各种脏数据的产生。所以这就是rediscluster造成的redis分布式锁最大的缺陷，或者说redis主从架构的主从异步复制：当redismaster实例宕机时，可能会导致多个客户端同时完成加锁。
